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瑞薩FoC控制技術(shù)輕松解決電動工具應(yīng)用痛點

瑞薩電子 ? 來源:瑞薩電子 ? 作者:瑞薩電子 ? 2023-05-26 07:15 ? 次閱讀

無傳感器FoC是一種廣受歡迎的無刷電機控制技術(shù),被應(yīng)用在電動工具、高性能吹風機、掃地機器人等相關(guān)產(chǎn)品中。隨著新產(chǎn)品的迭代速度不斷加快,電機對控制算法的要求也變得更加嚴苛。對此,瑞薩電子推出了180°無傳感器磁場定向控制(FoC)電動工具解決方案,其利用基于磁鏈和高頻注入(HFI)兩種算法優(yōu)勢,解決了矢量電機控制應(yīng)用中的常見痛點,包含成熟的無傳感器矢量控制算法、低速高扭矩模式、從低速到高速恢復(fù)等。

系統(tǒng)框圖

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主要器件介紹

本方案中MCU選型采用的RX24T,是一款適用于雙逆變器控制的32位MCU,內(nèi)置浮點單元(FPU),可輕松實現(xiàn)復(fù)雜的逆變器控制算法。

驅(qū)動器的應(yīng)用上,本方案提供了兩種選項:

#

電池電壓大于36V

當電池電壓大于36V時,可采用3個HIP2211半橋MOSFET驅(qū)動器,其具有強大的3A驅(qū)動拉電流和4A驅(qū)動灌電流,以及極快的15ns典型傳播延遲和2ns典型延遲匹配,是高頻開關(guān)應(yīng)用的優(yōu)秀選擇。它專為嚴苛工作條件下的可靠運行而設(shè)計,其高速、高壓HS引腳可承受高達-10V的持續(xù)電壓,并以50V/ns速度轉(zhuǎn)換。全面的欠壓保護與可編程防擊穿保護協(xié)同工作,以確保其驅(qū)動的MOSFET不會因電源或其它外部故障而損壞。

#

電池電壓小于36V

而在電池電壓小于36V時,可選用RAA227063智能柵極驅(qū)動IC代替HIP2211半橋MOSFET驅(qū)動器,RAA227063是用于無刷直流(BLDC)電機應(yīng)用的智能柵極驅(qū)動器IC。它具有三個半橋智能柵極驅(qū)動器,可驅(qū)動多達三個N溝道MOSFET橋接器。該器件支持4.5V至60V橋接電壓。每個柵極驅(qū)動器均支持高達1A拉電流和2A灌電流驅(qū)動,具有可編程驅(qū)動強度控制功能。

在電源的選擇上,本方案選用的RAA212831是一款三路輸出穩(wěn)壓器,結(jié)合了4.5V至72V輸入、0.5A降壓穩(wěn)壓器和兩個低壓差線性穩(wěn)壓器LDO)輸出。降壓穩(wěn)壓器在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下具有的固定開關(guān)頻率為350kHz,并在輕負載時進入不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM),以實現(xiàn)脈沖跳過模式。

除此之外,方案還采用了6個RBA250N10CHPF-4UA02,其是應(yīng)用于高電流的N溝道MOSFET,具有極佳的性能。并且為了放大小信號,本方案還采用了ISL28114運算放大器,該產(chǎn)品是一個單通道的通用型微功耗、軌對軌輸入和輸出的運算放大器。其電源電壓范圍為1.8V~5.5V,具有低電源電流,在室溫下最大為390μA。基于低偏置電流和寬輸入電壓范圍的特點,使得ISL28114器件成為廣泛應(yīng)用的通用運放。

瑞薩電子一直致力于幫助客戶解決各種技術(shù)挑戰(zhàn)和應(yīng)用問題,以使他們的產(chǎn)品更加智能、高效和可靠。這款方案擁有專用的180°無傳感器矢量算法,可用于具有Flux+HFI的園林工具,其專用MCU可輕松實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,有效的提高了電動工具的性能和效率。未來,我們會不斷開拓創(chuàng)新,推出更多適應(yīng)市場需求的、高質(zhì)量的解決方案。

瑞薩電子 (TSE: 6723)

科技讓生活更輕松,致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來。作為全球微控制器供應(yīng)商,瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業(yè)知識,提供完整的半導(dǎo)體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上市,賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備改善人們的工作和生活方式。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:解決方案丨瑞薩FoC控制技術(shù),輕松解決電動工具應(yīng)用痛點

文章出處:【微信號:瑞薩電子,微信公眾號:瑞薩電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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